AbstractThe development of novel substrates that possess high durability, strong anchoring to catalytic metal nanoparticles and low charge transfer resistance as well as that can replace conventional carbon is of great importance. To improve the durability and reduce the cost of various energy devices, new methodologies are necessary. Therefore, we report the preparation of a macroporous hybrid material containing polythiophene electropolymerized onto TiO2 nanotubes (TNT). The prepared foam-like hybrid material exhibited a very low charge transfer resistance and was further modified with novel and green photogenerated Pt nanoparticles. The material exhibited very strong metal substrate interactions, resulting in high durability during the oxygen reduction reaction (ORR). This study proposes a novel macroporous organic/inorganic hybrid material for use as an alternative material to replace conventional carbon substrates in ORR catalysts.The present study details the preparation of a macroporous hybrid material containing polythiophene electropolymerized onto TiO2 nanotubes (TNT). The prepared foam-like hybrid material showed a very low charge transfer resistance. Upon decoration with Pt using our novel and green photogeneration method, the material exhibited very strong metal substrate interactions, resulting in high durability during the oxygen reduction reaction (ORR). This study proposes a novel macroporous organic/inorganic hybrid material for use as an alternative material to replace conventional carbon substrates in ORR catalysts.

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TiO2 纳米管阵列上的 3D 聚噻吩泡沫作为光生 Pt 纳米粒子的基底，作为氧还原反应的高级催化剂

摘要 开发具有高耐久性、对催化金属纳米颗粒的强锚定和低电荷转移电阻以及可以替代传统碳的新型基材具有重要意义。为了提高各种能源设备的耐用性和降低成本，需要新的方法。因此，我们报道了一种包含电聚合到 TiO2 纳米管 (TNT) 上的聚噻吩的大孔杂化材料的制备。制备的泡沫状混合材料表现出非常低的电荷转移电阻，并用新型绿色光生 Pt 纳米粒子进一步改性。该材料表现出非常强的金属基材相互作用，从而在氧还原反应 (ORR) 期间具有高耐久性。本研究提出了一种新型大孔有机/无机杂化材料，用作替代材料以替代 ORR 催化剂中的传统碳基材。本研究详细介绍了一种包含电聚合到 TiO2 纳米管 (TNT) 上的聚噻吩的大孔杂化材料的制备。制备的泡沫状混合材料显示出非常低的电荷转移电阻。使用我们新颖的绿色光生方法用 Pt 装饰后，该材料表现出非常强的金属基材相互作用，从而在氧还原反应 (ORR) 期间具有高耐久性。本研究提出了一种新型大孔有机/无机杂化材料，可用作替代材料以替代 ORR 催化剂中的传统碳基材。制备的泡沫状混合材料显示出非常低的电荷转移电阻。使用我们新颖的绿色光生方法用 Pt 装饰后，该材料表现出非常强的金属基材相互作用，从而在氧还原反应 (ORR) 期间具有高耐久性。本研究提出了一种新型大孔有机/无机杂化材料，可用作替代材料以替代 ORR 催化剂中的传统碳基材。制备的泡沫状混合材料显示出非常低的电荷转移电阻。使用我们新颖的绿色光生方法用 Pt 装饰后，该材料表现出非常强的金属基材相互作用，从而在氧还原反应 (ORR) 期间具有高耐久性。本研究提出了一种新型大孔有机/无机杂化材料，可用作替代材料以替代 ORR 催化剂中的传统碳基材。